用电设备无功补偿节电器的制作方法

本实用新型涉及交流电器无功就地补偿装置，尤其涉及一种用电设备无功补偿节电器。

背景技术：

目前，公知的无功补偿节电器是由连接插头、保险座、保险丝、铝合金金属外壳、固定容量的金属薄膜电容、电压表组成。将插头连接到用户的电路的末端，电路呈现容性电路，当用户的感性用电器（大部分的用电器都是感性状态，例：电冰箱，洗衣机，电机等）连接到电路并开始工作时用于抵消用户用电器的无功功率损失。容易造成三种现象：

A：无功补偿节电器连接电路后，但是用户电器没有开启，电路呈现容性电路，依旧造成电路容性无功功率损失。无法达到真正的精确的节能；

B：无功补偿节电器连接电路后，用户的电器开启，但是用户的电器无功功率损失量超过无功补偿节电器的补偿范围，超出的部分依旧造成感性电路无功功率损失。无法达到真正的精确的节能；

C：无功补偿节电器连接电路后，用户的电器开启，但是用户的电器无功功率损失量小于无功补偿节电器的补偿范围，超出的部分依旧造成容性电路无功功率损失。无法达到真正的精确的节能。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服无功补偿节电器无功功率补偿量与用电器无功功率损失量的匹配，本实用新型提供一种智能的用电设备无功补偿节电器。

本实用新型为解决上述提出的问题所采用的技术方案是：

一种用电设备无功补偿节电器，包括电源驱动部分和接口部分，还包括可控无功补偿阵列、显示部分、信号采集部分和控制部分；

所述可控无功补偿阵列，用于输出补偿电流；

所述显示部分，用于显示可控无功补偿阵列的开启数量；

所述信号采集部分，用于取得电路电流信号和电路电压信号进行比较，比较结果送至控制部分处理；

所述控制部分，控制部分的信号输入取自信号采集部分，控制部分的信号输出端至可控无功补偿阵列，用于控制可控无功补偿阵列输出的补偿电流大小。

所述的可控无功补偿阵列，包括整流桥D1-D8与MOS管Q1-Q8组成交流开关阵列；驱动电阻R12-R19驱动MOS管Q1-Q8开关；金属薄膜电容C1-C8组成无功补偿电容阵列。

所述的电源驱动部分，包括整流桥D9、降压电容C19、降压电阻R22, 集成稳压模块Q9，电解电容C9、C10和稳压管WD3。

所述的显示部分，包括LED驱动电阻R4-R11和数码显示管 LED1。

所述的信号采集部分，包括互感线圈CT1；偏压电阻 R27；降压电阻R2、R3、R20；偏压电阻R21；稳压管WD2；信号比较芯片IC1。

所述的控制部分，包括单片机IC2信号处理，显示驱动，MOS管驱动，单片机驱动元件C15、C16、C17。

所述的接口部分，包括单片机编程接口CON1。

所述的无功补偿节电器会通过互感器CT1取得电路电流信号送至信号比较芯片IC1与降压电阻R2、R3、R20取得的电路电压信号进行比较，比较结果送至单片机IC2处理，单片机IC2根据收到的数据，控制MOS管Q1-Q8开关，实现控制电路中接入的无功补偿阵列数量，同时将MOS管开关的开启数量显示在LED上。

本实用新型的工作原理：

A：当电路中有新的用电器接入，电路中的无功功率超过无功补偿量，电压、电流的波形出现不匹配，信号比较芯片IC1会将差异信号送至单片机IC2单片机会计算出差异量，并控制MOS管Q1-Q8开启一定数量的MOS管接入无功补偿阵列。使电路无功功率损失得到补偿。使电路运行在更省电、更节能的状态。

B：当电路中有用电器断开，电路中的无功功率小于无功补偿量，电压、电流的波形出现不匹配，信号比较芯片IC1会将差异信号送至单片机IC2单片机会计算出差异量，并控制MOS管Q1-Q8关闭一定数量的MOS管断开无功补偿阵列。使电路无功功率损失降低。使电路运行在更省电、更节能的状态。

C：当电路中所有的用电器都断开后或电路中只存在电阻性用电器时，电压、电流的波形完全匹配，信号比较芯片IC1会将差异信号送至单片机IC2单片机会计算出差异量，并控制MOS管Q1-Q8关闭所有的MOS管断开无功补偿阵列。使电路没有无功补偿阵列接入，无功补偿节电器进入待机状态，本用电设备无功补偿节电器待机状态电能消耗小于0.5W，使电路运行在更省电、更节能的状态。

本实用新型的有益效果在于：1、可以根据电路的电压电流的波形状态提供精确的无功补偿量，使电路运行在更省电、更节能的状态。2、该用电设备无功补偿节电器不仅能补偿电路的无功功率损失，而且能根据电路的无功功率损失量自动调节无功功率补偿量的大小并实时显示补偿因数。当电路中没有无功功率损失时该无功补偿节电器自动关断所有的无功功率补偿阵列，不会造成电路因接入无功补偿节电器而产生容性无功功率损失。

附图说明

图1 是本实用新型的电路原理图；

图2 是本实用新型电路分析的波形图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

参照图1-2，本具体实施方式所述的一种用电设备无功补偿节电器，包括电源驱动部分和接口部分，还包括可控无功补偿阵列、显示部分、信号采集部分和控制部分；

所述可控无功补偿阵列，用于输出补偿电流；

所述的显示部分，用于显示可控无功补偿阵列的开启数量；

所述信号采集部分，用于取得电路电流信号和电路电压信号进行比较，比较结果送至控制部分处理；

所述控制部分，控制部分的信号输入取自信号采集部分，控制部分的信号输出端至可控无功补偿阵列，用于控制可控无功补偿阵列输出的补偿电流大小。

所述的可控无功补偿阵列，包括整流桥D1-D8与MOS管Q1-Q8组成交流开关阵列；驱动电阻R12-R19驱动MOS管Q1-Q8开关；金属薄膜电容C1-C8组成无功补偿电容阵列。

所述的电源驱动部分，包括整流桥D9、降压电容C19、降压电阻R22, 集成稳压模块Q9，电解电容C9、C10和稳压管WD3。

所述的显示部分，包括LED驱动电阻R4-R11和数码显示管 LED1。

所述的信号采集部分，包括互感线圈CT1；偏压电阻 R27；降压电阻R2、R3、R20；偏压电阻R21；稳压管WD2；信号比较芯片IC1。

所述的控制部分，包括单片机IC2信号处理，显示驱动，MOS管驱动，单片机驱动元件C15、C16、C17。

所述的接口部分，包括单片机编程接口CON1。

所述的无功补偿节电器会通过互感器CT1取得电路电流信号送至信号比较芯片IC1与降压电阻R2、R3、R20取得的电路电压信号进行比较，比较结果送至单片机IC2处理，单片机IC2根据收到的数据，控制MOS管Q1-Q8开关，实现控制电路中接入的无功补偿阵列数量，同时将MOS管开关的开启数量显示在LED上。

本具体实施方式的工作原理：A：当电路中有新的用电器接入，电路中的无功功率超过无功补偿量，电压、电流的波形出现不匹配，信号比较芯片IC1会将差异信号送至单片机IC2单片机会计算出差异量，并控制MOS管Q1-Q8开启一定数量的MOS管接入无功补偿阵列。使电路无功功率损失得到补偿。使电路运行在更省电、更节能的状态。

B：当电路中有用电器断开，电路中的无功功率小于无功补偿量，电压、电流的波形出现不匹配，信号比较芯片IC1会将差异信号送至单片机IC2单片机会计算出差异量，并控制MOS管Q1-Q8关闭一定数量的MOS管断开无功补偿阵列。使电路无功功率损失降低。使电路运行在更省电、更节能的状态。

C：当电路中所有的用电器都断开后或电路中只存在电阻性用电器时，电压、电流的波形完全匹配，信号比较芯片IC1会将差异信号送至单片机IC2单片机会计算出差异量，并控制MOS管Q1-Q8关闭所有的MOS管断开无功补偿阵列。使电路没有无功补偿阵列接入，无功补偿节电器进入待机状态，本用电设备无功补偿节电器待机状态电能消耗小于0.5W，使电路运行在更省电、更节能的状态。

本具体实施方式的有益效果在于：1、可以根据电路的电压电流的波形状态提供精确的无功补偿量，使电路运行在更省电、更节能的状态。2、该用电设备无功补偿节电器不仅能补偿电路的无功功率损失，而且能根据电路的无功功率损失量自动调节无功功率补偿量的大小并实时显示补偿因数。当电路中没有无功功率损失时该无功补偿节电器自动关断所有的无功功率补偿阵列，不会造成电路因接入无功补偿节电器而产生容性无功功率损失。

本实用新型的具体实施例不构成对本实用新型的限制，凡是采用本实用新型的相似结构及变化，均在本实用新型的保护范围内。